Ngày 04 tháng 3, tại Trường Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG-HCM, Hội đồng nghiệm thu đề tài cấp ĐHQG-HCM đã tổ chức phiên họp đánh giá và nghiệm thu đề tài “Phát triển phương pháp biến tính bề mặt điện cực và hệ dung dịch điện ly cho pin mặt trời thế hệ mới (pha 2)”. Đề tài được thực hiện bởi PGS.TS. Nguyễn Tuyết Phương (chủ nhiệm) và các thành viên.

Mục tiêu nghiên cứu

• Ứng dụng phương pháp biến tính bề mặt điện cực trong pin mặt trời chất màu nhạy quang (DSCs) và đánh giá các quá trình trao đổi điện tử.
• Phát triển hệ DES (Deep Eutectic Solvent) mới và tối ưu dung dịch điện ly sử dụng DES (hệ điện ly DES) ứng dụng vào pin DSCs. Đánh giá tương tác bề mặt giữa DES và điện cực TiO₂, cũng như những ảnh hưởng đến độ bền pin DSCs.

Phương pháp nghiên cứu

• Khảo sát điều kiện nhằm tối ưu quy trình biến tính bề mặt điện cực anode FTO|TiO₂ bằng phương pháp khử quang hóa graphene oxide dưới tác dụng chiếu xạ UV. Các điện cực được phân tích và đánh giá bằng các phương pháp: XRD, FTIR, XPS, PL, SEM, Raman, nhằm cải thiện hiệu quả hoạt động của pin DSCs.
• Đánh giá quy trình biến tính điện cực cathode với quinone lưỡng cực (AQZ) ứng dụng vào pin DSCs.
• Khảo sát các điều kiện tổng hợp hệ dung dịch điện ly DES gồm EMII – I₂ – urea với các tỉ lệ khác nhau. Đánh giá tương tác giữa DES với bề mặt điện cực TiO₂ bằng phương pháp XPS, phổ EIS, từ đó tối ưu điều kiện hệ điện ly DES nhằm ứng dụng hiệu quả trong pin DSCs.

Kết quả nghiên cứu

• Phát triển phương pháp biến tính bề mặt điện cực gồm: Điện cực anode FTO|TiO₂ với reduced graphene oxide (rGO); Điện cực cathode – Pt với hỗn hợp quinone lưỡng cực, giúp cải thiện hiệu quả hoạt động pin DSCs.
• Phát triển hệ dung dịch điện ly DES mới, giúp tăng độ dẫn ion, mật độ dòng, đồng thời giúp pin DSCs hoạt động ổn định trong 1000 giờ khảo sát.

Kết quả nghiên cứu của đề tài đã được công bố trên các tạp chí khoa học uy tín, bao gồm 02 bài báo Q1 (Top 20), 01 bài báo Q4 và 01 sáng chế đã có quyết định chấp nhận đơn hợp lệ. Bên cạnh đó, đề tài cũng góp phần đáng kể vào công tác đào tạo nguồn nhân lực với 03 học viên cao học hoàn thành luận văn thạc sĩ và 04 sinh viên bảo vệ thành công khóa luận tốt nghiệp.

Hội đồng nghiệm thu đánh giá cao những đóng góp của đề tài (xếp loại đề tài đạt loại Xuất sắc). Đây là tiền đề quan trọng để tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng công nghệ tiên tiến trong phát triển pin mặt trời thế hệ mới, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng tái tạo tại Việt Nam.

Minh Tâm